973项目申报书――重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究

973项目申报书――重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究内容摘要：

精干、务实的研究团队，成效突出： 本项目集中了中国科学院、中国水产科学研究院、中山大学、浙江大学、武汉大学等相关科研单位和高等院校在本领域的优秀人才，具有强烈的使命感和责任感，经过五年的合作，已取得了相当高的学术成绩，主要学术带头人在项目执行过程中发表了高水平的学术论文 ，有的还获得国家杰出青年科学基金资助，已形成一支经过磨练、对科学有执着追求、精干、务实、高效的研究团队，成为本项目顺利实施的人才保证。 3) 坚实、完善的研究基地，支撑有力： 本项目利用淡水生态与生物技术国家重点实验室、有害生物控制和资源利用国家重点实验室和多个部门重点开放实验室研究基地的研究条件，这些实验室拥有完善的一流研究设备，先进的研究条件，是顺利完成本项目的坚实支撑和重要物质基础。 （五）、 课题设置 围绕项目所要解决的鱼类分子设计育种的策略和理论基础以及鱼类分子设计育种的 可行性途径这两个 关键科学问题，以 及项目所要达到为鱼类分子设计育种的实践与应用和为我国水产养殖业的可持续健康发展与渔业生物技术的创新做出贡献的预期目标，根据项目所要进行的主要研究内容（研究鱼类生殖、生长、抗性的基因调控网络及其作用机理，筛选鉴定可用于分子设计育种的关键基因和分子标记，建立鱼类分子设计育种的关键技术及其技术体系），项目共设置 6 个课题。 项目的主要研究内容、课题设置的思路、各课题间的联系和与项目拟解决的关键科学问题和总体目标的关系如下图所示。 项目的主要研究内容、课题设置和课题间的联系 与项目拟解决的关键科学问题和总体目标的 学术思路图 项目设置的 6 个课题是： 课题 1 鱼类生殖基因调控网络和分子设计育种的基础研究； 课题 2 鱼类生长基因调控网络和分子设计育种的基础研究； 课题 3 鱼类抗病基因调控网络和分子设计育种的基础研究； 课题 4 鱼类抗寒基因调控网络和分子设计育种的基础研究； 课题 5 鱼类数量性状多基因聚合育种技术研究； 鱼类主要经济性状的功能基因组 鱼类生殖功能基因组 鱼类分子设计育种的策略和理论基础 鱼类生长功能基因组 鱼类抗性功能基因组 主要研究内容 解决的关键科学问题 总体目标 鱼类生殖基因调控网络和分子设计育种的基础研究 鱼类生长基因调控网络和分子设计育种的 基础研究 鱼类抗病基因调控网络和分子设计育种的 基础 研究 鱼类 抗寒基因 调控网络和分子设计育种的 基础研究 课题设置的 思路 鱼类分子设计育种的基因操作技术研究 鱼类数量性状多基因聚合 育种 技术研究 鱼类分子设计育种的可行性途径 鱼类分子设计育种的实践与应用 课题 6 鱼类分子设计育种的基因操作技术研究。 以下将具体说明各课题的主要研究目标、主要研究内容、承担单位、课题负责 人及主要学术骨干和经费比例等。 课题 1 鱼类生殖基因调控网络和分子设计育种的基础研究 主要研究目标： 解析鱼类生殖质 (germ plasm)的基因调控网络，揭示鱼类生殖质主要成分的功能及其作用机制；阐明鱼类配子发生过程中双亲特异性甲基化在生殖调控中的作用及基因调控网络；揭示鱼类卵母细胞特异组蛋白、 Spindlin等与鱼类卵子成熟调控和卵 胚转换机制；揭示鱼类性别决定和性别分化的基因调控网络及其作用机理；筛选鉴定出可用于鱼类分子设计育种的性别特异表达基因和分子标记；开拓生殖调控基因和分子标记用于鱼类分子设计育 种的可行性途径。 主要研究内容： 鱼类生殖质 的 成分解析及其基因调控网络研究； 鱼类生殖质主要成分的功能及其作用机制研究； 鱼类配子发生过程中特异性甲基化等位基因功能及其调控网络研究； 鱼类卵母细胞特异组蛋白、 Spindlin 在卵子成熟中的作用及调控机制研究； 鱼类卵 胚转换的调控机制研究； 鱼类性别决定和性别分化的基因调控网络、功能解析和作用机理研究； 鱼类性别特异表达基因和分子标记的鉴定及其分子设计育种可行性研究。 承 担 单 位 ： 中国科学院水生生物研究所、浙江大学 课题负责人 ： 桂建芳 主要学术骨干 ： 周莉、罗琛、汪洋、郑康、李忠、李志、魏丽华 经费比例： 25% 课题 2 鱼类生长基因调控网络和分子设计育种的基础研究 主要研究目标： 阐明鱼类下丘脑 /垂体控制生长的基因调控网络；揭示鱼类性成熟和生长的相互协调及其调控机理；阐明脑肠肽 /生长激素 /类胰岛素生长因子信号通路及其对鱼类生长的调控机制；揭示卵泡抑素等抑肌素相关基因在调控鱼类肌肉细胞增殖和鱼肉蛋白 /脂肪平衡的作用机理；研制出可控不育性转卵泡抑素等基因的转基因鱼品系；阐明鱼类个体大小调控基因的系统发育和进化规律；开拓生长基因调控网络和分子标记尤其是主控基 因用于鱼类分子设计育种的可行性途径。 主要研究内容： 鱼类下丘脑 /垂体的功能基因组以及鱼类生长的基因调控网络研究； 鱼类性成熟和生长的相互协调及其调控机理研究； 脑肠肽 /生长激素 /类胰岛素生长因子信号通路和对鱼类生长调控机制研究； 抑肌素信号调控在鱼类肌肉细胞增殖和蛋白 /脂肪平衡中作用机理研究； 可控不育性转卵泡抑素等基因的转基因鱼品系研制及其生理学功能分析； 鱼类个体大小调控基因的系统发育和进化规律研究； 生长调控基因和分子标记用于鱼类分子设计育种的可行性途径研究。 承 担 单 位 ： 中国科学院水生生物研究所、中山大学 课题负责人 ： 殷战 主要学术骨干 ： 林浩然 、 李文笙 、黄安林、 贺江燕、 王绪祯 、 陈尚萍 经费比例： 16% 课题 3 鱼类抗病基因调控网络和分子设计育种的基础研究 主要研究目标： 阐明鱼类干扰素系统和抗菌肽基因的调控网络和抗病作用机理；揭示在鱼类抗病免疫反应中主效基因的表达调控机制；阐明重要鱼类病原与宿主免疫系统的相互作用及其作用机制；研制具有抗病性状的雌核发育系和近交家系；鉴别出与鱼类抗病性状密切相关的分子标记和等位基因及其抗病 QTL 定位；建立鱼类抗病分子设 计育种的理论和技术方法，开拓其可行性途径； 主要研究内容： 鱼类干扰素系统基因的功能解析、调控网络和作用机理研究； 重要鱼类病原与宿主免疫系统的相互作用及其作用机制研究； 鱼类抗细菌免疫基因的信号调控网络、功能分析和抗病机理研究； 具有抗病性状的雌核发育系和近交家系的创制和筛选； 与抗病性状相关的分子标记和等位基因的鉴定及其抗病 QTL 定位研究； 鱼类抗病分子设计育种的理论和技术方法的建立及其可行性途径研究。 承 担 单 位 ： 中国水产科学研究院黄海水产研究所、中国科学院水生生物研究所 课题负责人 ： 廖小林 主 要学术骨干 ： 陈松林 张义兵 、 朱蓉、袁秀平、沙珍霞 、 田永胜、王娜 、 经费比例： 16% 课题 4 鱼类抗寒基因调控网络和分子设计育种的基础研究 主要研究目标： 阐明鱼类抗寒基因调控网络及其作用机理；揭示低温胁迫下不耐寒鱼类基因表达谱与耐寒鱼类基因表达谱的差异及其关键基因的功能；阐明鱼类耐寒基因调控网络及其作用机理；创制鱼类抗寒机理研究模型，开拓鱼类抗寒基因用于分子设计育种的可行性途径。 主要研究内容： 鱼类耐寒基因调控网络、功能分析和作用机理研究； 不耐寒鱼类低温胁迫下基因表达谱与耐寒鱼类基因表达谱的。